C size_t 和 ssize_t 負值

Question

size_t被聲明為unsigned int因此它不能表示負值。
所以有ssize_t是size_t的有符號類型，對嗎？
這是我的問題：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>

int main(){
size_t a = -25;
ssize_t b = -30;
printf("%zu\n%zu\n", a, b);
return 0;
}

為什么我得到：

18446744073709551591
18446744073709551586

結果？
我知道使用size_t這可能是可能的，因為它是一個無符號類型，但是為什么我用ssize_t也得到了錯誤的結果？？

Answer 1

在第一種情況下，您分配給無符號類型 - a 。 在第二種情況下，您使用了錯誤的格式說明符。 第二個說明符應該是%zd而不是%zu 。

Answer 2

首先，您應該檢查兩種類型的實際大小。 像下面的代碼片段應該做的事情：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
  printf( "sizeof(  size_t ) = %d bytes\n",(int) sizeof( size_t) );
  printf( "sizeof( ssize_t ) = %d bytes\n",(int) sizeof( ssize_t) );
  return 0;
}

我在這兩種情況下都得到（64 位 Linux，GCC v7.2）“8 字節”，這與 long int 和 long long int 相同，即最大 CPU 原生整數值。

當大小相同（並且它們應該始終相同）時， size_t絕對值可以比ssize_t “大 2 ssize_t ”，而ssize_t又可以有符號（正或負）值。

如果它們不同，那么較大的將......更大，因此可以容納更大的值。

但最終， ssize_t和size_t是兩種不同的類型，用於“談論”大小、長度、內存量等。

前者只是為該值丟棄 1 位，以獲得發出某種錯誤信號所需的符號。

最后，這兩種類型不可互換，至少並非總是如此。 當大小可以超過 2^63 字節/項目時，差異就很明顯了。 size_t不會溢出而ssize_t會。

在“正常”情況下，您可以從一個轉換到另一個。 對於我之前提到的情況，您永遠不應該混合使用它們。

作為參考， strlen()和malloc()使用size_t ，而read()和 readv readv()使用 ssize_t 。

因此， ssize_t不是size_t的簽名版本，因為ssize_t中的某些值無法映射到size_t （如-1 ），反之亦然。 庫函數要么使用一種類型，要么使用另一種。

然后，對於您的問題，您看到的兩個數字相差 5 個單位，這正是您所期望的。 您看到的是這兩個變量在被視為unsigned long時的值。 嘗試將它們打印為有signed long ( %ld )，這樣您仍然可以看到符號。

Answer 3

...為什么我的ssize_t也得到了錯誤的結果？？

采用

ssize_t b = -30;
printf("%jd\n", (intmax_t) b); 

使用匹配的說明符，對於負ssize_t不是%zu也不是"%zd" 。
如何在printf()使用“zd”說明符？ .

ssize_t b = -30;
printf("%zu\n", b);  // problem.

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ssize_t沒有 C 指定的打印說明符。 C 甚至沒有指定ssize_t 。

C 的各種擴展確實指定了ssize_t ，在 Linux 的情況下，也指定了打印說明符。 Linux Programmer's Manual確實有：

z: 以下整數轉換對應於size_t或ssize_t參數",

printf("%zd\n", b);  // OK for that Linux

POSIX B.2.12 數據類型有

ssize_t這旨在成為size_t有符號模擬。 措辭是這樣的，實現可以選擇使用更長的類型或簡單地使用作為size_t基礎的類型的簽名版本。

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由於ssize_t可能（不常見）比size_t寬，因此使用"%zd"可能會調用未定義的行為(UB)。 將 C99 以來最寬的標准有符號類型轉換為intmax_t並打印非常簡單。

printf("%jd\n", (intmax_t) b);  // OK for general use

Answer 4

溢出因為 size_t 是 UNSIGNED，當您嘗試將 size_t 設置為 (-val) 時，您會溢出並獲得 SIZE_T_MAX - val

例如：size_t val = -20; //val == 18446744073709551615 - 20;